大脑模型怎么安装电脑系统-大脑模拟器
1.虚拟现实有关知识
2.超级大脑里的两个主要部分
3.华为神农大脑怎么样值得买吗
4.人类大脑的记忆空间和运算能力有多强?
5.电脑是如何工作?
6.多模型思维——大脑中的工具箱
虚拟现实有关知识
虚拟现实是计算机与用户之间的一种更为理想化的人-机界面形式。通常用户戴一个头盔(用来显示立体图象的头式显示器),手持传感手套,仿佛置身于一个幻觉世界中,在虚拟环境中漫游,并允许操作其中的“物体”。与传统计算机相比,虚拟现实系统具有三个重要特征:临境性,交互性,想象性。虚拟现实技术潜在的应用范围很广,诸如国防、建筑设计、工业设计、培训、医学领域。例如建筑设计师可以运用虚拟现实技术向客户提供三维虚拟模型,而外科医生还可以在三维虚拟的病人身上试行一种新的外科手术。
虚拟现实技术通过20多年的研究探索,于80年代末走出实验室,开始进入实用化阶段。目前,世界上少数发达国家在经济、艺术乃至军事等领域,已开始广泛应用这种高新技术,并取得了显著的综合效益。据外刊报道,美国陆军1994年的“路易斯安娜94”作战演习,就是利用虚拟现实技术进行的。这次演习不但试验论证了美国陆军制定的条令、战术和部队编成,使之更加符合21世纪的作战要求,还节约演习经费近20亿美元。
那么,什么是虚拟现实技术呢?简单地说,就是人们利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境,通过自然技能使用传感设备与之相互作用的新技术。它与传统的模拟技术完全不同,是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一,并利用头盔显示器、图形眼镜、数据服、立体声耳机、数据手套及脚踏板等传感装置。把操作者与计算机生成的三维虚拟环境连结在一起。操作者通过传感器装置与虚拟环境交互作用,可获得视觉、听觉、触觉等多种感知,并按照自己的意愿去改变“不随心”的虚拟环境。比如,计算机虚拟的环境是一座楼房,内有各种设备、物品,操作者会如同身临其境一样,可以通过各种传感装置在屋内行走查看、开门关门、搬动物品;对房屋设计上的不满意之处,还可随意改动。显然,利用这种虚拟现实技术进行建筑、机械、兵器等设计修改,实施技术操作训练和军事演习活动要容易得多,也便宜得多。
虚拟现实技术一经应用,就向人们展示了诱人的前景,因而受到各国军界的青睐。从90年代初起,美国率先将虚拟现实技术用于军事领域,主要用于以下四个方面:一是虚拟战场环境。即通过相应的三维战场环境图形图像库,包括作战背景、战地场景、各种武器装备和作战人员等,为使用者创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境。以增强其临场感觉,提高训练质量。二是进行单兵模拟训练。让士兵穿上数据服,戴上头盔显示器和数据手套,通过操作传感装置选择不同的战场背景,输入不同的处置方案,体味不同的作战效果,进而像参加实战一样,锻炼和提高技术水平、快速反应能力和心理承受力。如美空军用虚拟现实技术研制的飞行训练模拟器,能产生视觉控制,能处理三维实时交互图形,且有图形以外的声音和触感,不但能以正常方式操纵和控制飞行器,还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况,如气球的威胁、导弹的发射轨迹等。三是实施诸军兵种联合演习,建立一个“虚拟战场”,使参战双方同处其中,根据虚拟环境中的各种情况及其变化,“调兵遣将”、“斗智斗勇”,实施“真实的”对抗演习。四是进行指挥员训练。利用虚拟现实技术,根据侦察情报资料合成出战场全景图,让受训指挥员通过传感装置观察敌我兵力部署和战场情况,以便判断敌情,定下正确决心。美国海军开发的“虚拟舰艇作战指挥中心”就能逼真地摸拟与真的舰艇作战指挥中心几乎完全相似的环境,生动的视觉、听觉和触觉效果,使受训军官沉浸于“真实的”战场之上。
当然,虚拟现实还是一门年轻的科学技术,尚存在不少有待解决的问题。例如,在计算机生成的虚拟环境中,操作者每次转动头部,计算机必须更新三维图像,由于更新的数据太大,以致计算机还无法完成实时运算。这就造成了系统滞后。再如,美空军的虚拟现实模拟器产生的视觉运动信号与人的感觉之间也存在差异,容易引起头痛、眩晕等。
但不管怎样,虚拟现实技术毕竟开辟了富有发展潜力的新领域,它会随着时间的推移日臻完善,在军事领域的应用将会越来越广泛,发挥的作用也将会越来越大。
正如其它新兴科学技术一样,虚拟现实技术也是许多相关学科领域交叉、集成的产物。
它的研究内容涉及到人工智能、计算机科学、电子学、传感器、计算机图形学、智能控制、心理学等。我们必须清醒地认识到,虽然这个领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分还仅仅限于扩展了计算机的接口能力,仅仅是刚刚开始涉及到人的感知系统和肌肉系统与计算机的结合作用问题,还根本未涉及“人在实践中得到的感觉信息是怎样在人的大脑中存储和加工处理成为人对客观世界的认识”这一重要过程。只有当真正开始涉及并找到对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底的克服了。我们期待这有朝一日,虚拟现实系统成为一种对多维信息处理的强大系统,成为人进行思维和创造的助手和对人们已有的概念进行深化和获取新概念的有力工具。
就像**《黑客帝国》里描述的那样,未来的我们竟可以生活在一个由电脑控制的虚拟世界里。在这个世界里,我们同样拥有各种感觉,同样拥有亲戚朋友,同样拥有工作,同样拥有现实世界的一切“真实”。只是,这一切都是虚拟的。
人类有许多梦想,一些梦想已经变为现实,而有一些梦想也许永远都不可能实现。然而,有一种技术却能使一切梦想全部实现,这就是虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)。
虚拟现实是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科,对该技术的研究始于20世纪60年代。直到90年代初,虚拟现实技术才开始作为一门较完整的体系而受到人们极大的关注。
基本概念
概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。
虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。而“虚拟”是指用计算机生成的意思。因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。
从本质上来说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视觉、听觉、触觉等各种直观而又自然的实时感知交互手段,最大限度地方便用户的操作。根据虚拟现实技术所应用的对象不同,其作用可表现为不同的形式,例如将某种概念设计或构思可视化和可操作化,实现逼真的遥控现场效果,达到任意复杂环境下的廉价模拟训练目的等。该技术的主要特征有以下几方面:
多感知性(Multi-Sensory)——所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外,还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。由于相关技术,特别是传感技术的限制,目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。
浸没感(Immersion)——又称临场感,指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,该环境中的一切看上去是真的,听上去是真的,动起来是真的,甚至闻起来、尝起来等一切感觉都是真的,如同在现实世界中的感觉一样。
交互性(Interactivity)——指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如,用户可以用手去直接抓取模拟环境中虚拟的物体,这时手有握着东西的感觉,并可以感觉物体的重量,视野中被抓的物体也能立刻随着手的移动而移动。
构想性(Imagination)——强调虚拟现实技术应具有广阔的可想像空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。
一般来说,一个完整的虚拟现实系统由虚拟环境、以高性能计算机为核心的虚拟环境处理器、以头盔显示器为核心的视觉系统、以语音识别、声音合成与声音定位为核心的听觉系统、以方位跟踪器、数据手套和数据衣为主体的身体方位姿态跟踪设备,以及味觉、嗅觉、触觉与力觉反馈系统等功能单元构成。
这里,虚拟环境处理器是VR系统的心脏,完成虚拟世界的产生和处理功能。输入设备给VR系统提供来自用户的输入,并允许用户在虚拟环境中改变自己的位置、视线方向和视野,也允许改变虚拟环境中虚拟物体的位置和方向。而输出设备是由VR系统把虚拟环境综合产生的各种感官信息输出给用户,使用户产生一种身临其境的逼真感。其主要的研究内容包括以下几个方面:
动态环境建模——虚拟环境的建立是VR系统的核心内容,动态环境建模技术的目的就是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。三维数据的获取可以用CAD技术,更多的情况则需用非接触式的视觉技术,两者有机结合可以有效地提高数据获取的效率。
实时三维图形生成技术——三维图形的生成技术已经较为成熟,这里的关键是如何实现“实时”生成。为了达到实时的目的,至少要保证图形的刷新频率不低于15帧/秒,最好高于30帧/秒。
在不降低图形的质量和复杂程度的前提下,如何提高刷新频率是该技术的主要内容。
立体显示和传感器技术——虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展,现有的设备远远不能满足需要,比如头盔式三维立体显示器有以下缺点:过重(1.5 kg至2kg)、分辨率低(图像质量差)、延迟大(刷新频率低)、行动不便(有线)、跟踪精度低、视场不够宽、眼睛容易疲劳等,因此有必要开发新的三维显示技术。同样,数据手套、数据衣服等都有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点。另外,力觉和触觉传感装置的研究也有待进一步深入,虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。
应用系统开发工具——虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象,即如何发挥想像力和创造性。选择适当的应用对象可以大幅度提高生产效率,减轻劳动强度,提高产品质量。为了达到这一目的,必须研究虚拟现实的开发工具,例如VR系统开发平台、分布式虚拟现实技术等。
系统集成技术——由于VR系统中包括大量的感知信息和模型,因此系统集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别与合成技术等等。
关键技术
虚拟现实是多种技术的综合,包括实时三维计算机图形技术,广角(宽视野)立体显示技术,对观察者头、眼和手的跟踪技术,以及触觉/力觉反馈、立体声、语音输入输出技术等。下面对这些技术分别加以说明。
实时三维计算机图形技术
相比较而言,利用计算机模型产生图形图像并不是太难的事情。如果有足够准确的模型,又有足够的时间,我们就可以生成不同光照条件下各种物体的精确图像,但是这里的关键是实时。例如在飞行模拟系统中,图像的刷新相当重要,同时对图像质量的要求也很高,再加上非常复杂的虚拟环境,问题就变得相当困难。
广角(宽视野)的立体显示
人看周围的世界时,由于两只眼睛的位置不同,得到的图像略有不同,这些图像在脑子里融合起来,就形成了一个关于周围世界的整体景象,这个景象中包括了距离远近的信息。当然,距离信息也可以通过其他方法获得,例如眼睛焦距的远近、物体大小的比较等。
在VR系统中,双目立体视觉起了很大作用。用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的,显示在不同的显示器上。有的系统用单个显示器,但用户带上特殊的眼镜后,一只眼睛只能看到奇数帧图像,另一只眼睛只能看到偶数帧图像,奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。
用户(头、眼)的跟踪:在人造环境中,每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态,而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。
跟踪头部运动的虚拟现实头套:在传统的计算机图形技术中,视场的改变是通过鼠标或键盘来实现的,用户的视觉系统和运动感知系统是分离的,而利用头部跟踪来改变图像的视角,用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来,感觉更逼真。另一个优点是,用户不仅可以通过双目立体视觉去认识环境,而且可以通过头部的运动去观察环境。
在用户与计算机的交互中,键盘和鼠标是目前最常用的工具,但对于三维空间来说,它们都不太适合。在三维空间中因为有六个自由度,我们很难找出比较直观的办法把鼠标的平面运动映射成三维空间的任意运动。现在,已经有一些设备可以提供六个自由度,如3Space数字化仪和SpaceBall空间球等。另外一些性能比较优异的设备是数据手套和数据衣。
立体声
人能够很好地判定声源的方向。在水平方向上,我们靠声音的相位差及强度的差别来确定声音的方向,因为声音到达两只耳朵的时间或距离有所不同。常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的,所以会有一种方向感。现实生活里,当头部转动时,听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中,声音的方向与用户头部的运动无关。
触觉与力觉反馈
在一个VR系统中,用户可以看到一个虚拟的杯子。你可以设法去抓住它,但是你的手没有真正接触杯子的感觉,并有可能穿过虚拟杯子的“表面”,而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。
语音输入输出
在VR系统中,语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言,并能与人实时交互。而让计算机识别人的语音是相当困难的,因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。例如,连续语音中词与词之间没有明显的停顿,同一词、同一字的发音受前后词、字的影响,不仅不同人说同一词会有所不同,就是同一人发音也会受到心理、生理和环境的影响而有所不同。
使用人的自然语言作为计算机输入目前有两个问题,首先是效率问题,为便于计算机理解,输入的语音可能会相当罗嗦。其次是正确性问题,计算机理解语音的方法是对比匹配,而没有人的智能。
代表性设备
在VR系统中,有许多有趣的、功能不同的专用设备,下面选一些代表性的设备加以介绍。
BOOM可移动式显示器:它是一种半投入式视觉显示设备。使用时,用户可以把显示器方便地置于眼前,不用时可以很快移开。BOOM使用小型的阴极射线管,产生的像素数远远小于液晶显示屏,图像比较柔和,分辨率为1280×像素,彩色图像。
数据手套:数据手套是一种输入装置,它可以把人手的动作转化为计算机的输入信号。它由很轻的弹性材料构成。该弹性材料紧贴在手上,同时附着许多位置、方向传感器和光纤导线,以检测手的运动。光纤可以测量每个手指的弯曲和伸展,而通过光电转换,手指的动作信息可以被计算机识别。
TELETACT手套:它是一种用于触觉和力觉反馈的装置,利用小气袋向手提供触觉和力觉的刺激。这些小气袋能被迅速地加压和减压。当虚拟手接触一件虚拟物体时,存储在计算机里的该物体的力模式被调用,压缩机迅速对气袋充气或放气,使手部有一种非常精确的触觉。
数据衣是为了让VR系统识别全身运动而设计的输入装置。数据衣对人体大约50多个不同的关节进行测量,包括膝盖、手臂、躯干和脚。通过光电转换,身体的运动信息被计算机识别。通过BOOM显示器和数据手套与虚拟现实交互数据衣。
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虚拟现实的本质是人与计算机的通信技术,它几乎可以支持任何人类活动,适用于任何领域。
较早的虚拟现实产品是图形仿真器,其概念在60年代被提出,到80年代逐步兴起,90年代有产品问世。1992年世界上第一个虚拟现实开发工具问世,1993年众多虚拟现实应用系统出现,1996年NPS公司使用惯性传感器和全方位踏车将人的运动姿态集成到虚拟环境中。到1999年,虚拟现实技术应用更为广泛,涉足航天、军事、通信、医疗、教育、、图形、建筑和商业等各个领域。专家预测,随着计算机软、硬件技术的发展和价格的下降,预计本世纪虚拟现实技术会进入家庭。
VR技术在医疗领域也大有作为。该技术可用于解剖教学、复杂手术过程的规划,在手术过程中提供操作和信息上的,预测手术结果等。另外,在远程医疗中,虚拟现实技术也很有潜力。例如在偏远的山区,通过远程医疗虚拟现实系统,患者不进城也能够接受名医的治疗。对于危急病人,还可以实施远程手术。医生对病人模型进行手术,他的动作通过卫星传送到远处的手术机器人。手术的实际图像通过机器人上的摄像机传回医生的头盔立体显示器,并将其和虚拟病人模型进行叠加,为医生提供有用的信息。美国斯坦福国际研究所已成功研制出远程手术医疗系统。
在航天领域,VR技术也非常重要。例如,失重是航天飞行中必须克服的困难,因为在失重情况下对物体的运动难以预测。为了在太空中进行精确的操作,需要对宇航员进行长时间的失重仿真训练。为了逼真地模拟太空中的情景,美国航天局NASA在“哈勃太空望远镜的修复和维护”中用了VR仿真训练技术。
在训练中,宇航员坐在一个模拟的具有“载人操纵飞行器”功能并带有传感装置的椅子上。椅子上有用于在虚拟空间中作直线运动的位移控制器和用于绕宇航员重心调节宇航员朝向的旋转控制器。宇航员头戴立体头盔显示器,用于显示望远镜、航天飞机和太空的模型,并用数据手套作为和系统进行交互的手段。训练时宇航员在望远镜周围就可以进行操作,并且通过虚拟手接触操纵杆来抓住需要更换的“模块更换仪”。抓住模块更换仪后,宇航员就可以利用座椅的控制器在太空中飞行。
在对象可视化领域中,VR技术应用的例子是模拟风洞。模拟风洞可以让用户看到模拟的空气流场,使他感到就像真的站在风洞里一样。虚拟风洞的目的是让工程师分析多旋涡的复杂三维性和效果、空气循环区域、旋涡被破坏的乱流等。例如,可以将一个航天飞机的CAD模型数据调入模拟风洞进行性能分析。为了分析气流的模式,可以在空气流中注入轨迹追踪物,该追踪物将随气流飘移,并把运动轨迹显示给用户。追踪物可以通过数据手套投降到任意指定的位置,用户可以从任意视角观察其运动轨迹。
在军事领域中,VR技术应用的一个例子是“联网军事训练系统”。在该系统中,军队被布置在与实际车辆和指挥中心相同的位置,他们可以看到一个有山、树、云彩、硝烟、道路、建筑物以及由其他部队操纵的车辆的模拟战场。这些由实际人员操作的车辆可以相互射击,系统利用无线电通信和声音来加强真实感。系统的每个用户可以通过环境视点来观察别人的行动。炮火的显示极为真实,用户可以看到被攻击部队炸毁的情况。从直升机上看到的场景也非常逼真。这个模拟系统可用来训练坦克、直升机和进行军事演习,以及训练部队之间的协同作战能力。
当然,虚拟现实技术的应用远不止以上这些。随着计算机技术的进一步发展,虚拟现实与我们的生活将日益密切。
初识VRML
VRML(Virtual Reality Modeling Language,虚拟现实建模语言)是一项和多媒体通讯(Multimedia Communication)、因特网(Internet)、虚拟现实(Virtual Reality,VR)等领域密切相关的新技术,其基本目标是建立因特网上的交互式三维多媒体。VRML于1998年1月被正式批准为国际标准(ISO/IEC 14772-1:19,通常称为VRML),创立了标准化进程的ISO/IEC记录,它还是第一个用HTML发布的国际标准。
VRML是一种3D交换格式,它定义了当今3D应用中的绝大多数常见概念,诸如变换层级、光源、视点、几何、动画、雾、材质属性和纹理映射等等。VRML的基本目标是确保能够成为一种有效的3D文件交换格式。
VRML是HTML的3D模型。它把交互式三维能力带入了万维网,即VRML是一种可以发布3D网页的跨平台语言。事实上,三维提供了一种更自然的体验方式,例如游戏、工程和科学可视化、教育和建筑。诸如此类的典型项目仅靠基于网页的文本和图像是不够的,而需要增强交互性、动态效果连续感以及用户的参与探索,这正是VRML的目标。
VRML提供的技术能够把三维、二维、文本和多媒体集成为统一的整体。当把这些媒体类型和脚本描述语言(scripting language)以及因特网的功能结合在一起时,就可能产生一种全新的交互式应用。VRML在支持经典二维桌面模型的同时,把它扩展到更广阔的时空背景中。
VRML是赛博空间(cyberspace)的基础。赛博空间的概念是由科幻作家William Gibson提出的。虽然VRML没有为真正的用户仿真定义必要的网络和数据库协议,但是应该看到VRML迅速发展的步伐。作为标准,它必须保持简单性和可实现性,并在此前提下鼓励前沿性的试验和扩展。
超级大脑里的两个主要部分
第一,这本书给我们提供了一个新的观察角度。那就是,几乎所有积极的品质,都可以从脑科学的角度,获得新的解释。比如,为什么有人自控力特别强?这不光是后天锻炼出的意志,很大程度上,取决于他大脑的一个区域,叫前额叶皮层。
那么,既然这些优秀的品质,是大脑作用的结果,我们应该怎么通过改善大脑,来强化这些品质呢?这就要说到,这本书的第二个价值了。亚蒙博士给我们制定了一套完整的大脑改善方案。而且这些方案,都是他从大量的治疗案例里总结出来的。可以说是经过亚蒙博士本人亲测有效的。
接下来,我就从这两个话题出发,为你解读这本书。第一部分,我们来深入了解一下大脑,看看大脑是怎么工作的?、自控力、专注力,这些宝贵的品质,又是怎么在大脑里产生的?第二部分,咱们再基于这些发现,说说怎么改善自己的大脑?
首先,第一部分,我们说说,大脑是怎么运行的?这大概是脑科学领域,最根本、却也最难回答的问题之一。要知道,大脑号称是宇宙中最复杂的器官。它有1000亿个脑细胞,从中取出沙子大小的一块组织,就含有十万个神经元,这些神经元之间彼此互通,构成了十亿组神经连接。信息在大脑中的传输速度,是每小时431公里,是高铁速度的1.5倍以上。
对这个复杂的器官,我们还远远没有掌握它的全部奥秘。在脑科学领域,你可能经常听到一个词,叫有关。今天在说这本书的时候,我也会经常用到这个词。比如,某个情感,跟大脑的某个区域有关。你看,这个表述听起来,好像有点不够通透。它说的不是什么导致什么,也没有相关的计算公式。它说的只是,某种功能,跟某个脑区有关。比如开头说的,前额叶皮层和自控力有关。它只是说明,前额叶皮层,在很大程度上承担着自控力这个功能。至于自控力到底是怎么发生的?这还是有待进一步研究解决的问题。
背景信息先说到这。回到主题,基于目前的发现,我们应该怎么描述大脑的工作原理呢?在书里,亚蒙博士做了大量的描述,信息很多。我发现,亚蒙博士描述的大脑,它的运行方式,很像一辆汽车。每个脑区,都像是汽车里的某个部件。所以,为了方便讲述。接下来咱们就借用这个模型,把大脑当成一辆汽车,看看它是怎么跑起来的?
首先,一辆车要跑起来,你必须得有足够的燃料。而大脑要想积极的思考、运转、行动,它也要有足够的燃料。这些燃料就是、憧憬、对未来的期待,等等一系列积极的情感。说白了,就是一个充满正能量的姿态。那么,这些情感是从哪来的呢?请记住这个名字,产生这些情感的区域叫,深层边缘系统,你可以把它看成是大脑这辆汽车的油箱。它为你提供,情感上的燃料。
深层边缘系统,能给一个中件,赋予不同的情感基调。比如,突然接到一项紧急工作。这件事本身不带有情感色彩,它只是一项工作。但是,深层边缘系统不健康的人,就更容易悲观,会觉得压力很大,坐立不安。而深层边缘系统健康的人,往往更倾向于就事论事,只是把它当成日常工作。或者更乐观一些,把它当成挑战,当成表现自己的机会。简单说,深层边缘系统健康的程度,在很大程度上决定了,你是不是一个积极向上的人。当然,深层边缘系统产生的情感种类还有很多,不仅有积极的,也有消极的,在这儿咱们就不多说了。
很多脑科学家认为,人之所以能称之为人,就是因为我们有着地球上最发达的前额叶皮层。在所有的动物里,人类的前额叶皮层是最大的,它占人类大脑的30%。而在黑猩猩的大脑里,前额叶皮层只占大脑总量的11%,在狗的大脑里占7%,在猫的大脑里,只占3%。
对于人类而言,如前额叶皮层不健康,就相当于刹车失灵,这个人就会变得特别冲动、失控。就像一个公司,老板不在,没人监督,员工想干什么就干什么,结果什么事都办不成。当然,前额叶皮层太活跃也不行。这就像开车的时候,一边踩油门,一边踩刹车,车子不可能开得快。或者说,过度活跃的前额叶皮层,就像一个特别爱管闲事的老板,事必躬亲,什么事都要管,搞得员工每天惴惴不安,到头来,还是什么事都干不了。比如有的人敏感过度,有点风吹草动就焦虑,很大程度上,就可能是前额叶过度活跃。所以,我们的目的,不是让前额叶皮层处在最活跃的状态,而是要让它维持在一个健康的正常水平。具体怎么做,咱们后面再说。
这是大脑这辆汽车的刹车,也就是制动系统,叫前额叶皮层。当然,一辆车要想正常行驶,你不能光保持一个速度不变,你得根据路况,随时调整速度。这就需要你有一个灵活的变速杆,让你在各个档位之间自由切换。我们的大脑里,也有这么一个变速杆,它叫前扣带回。
前扣带回控制的是大脑的认知灵活性。也就是,让你具备切换注意力的能力。能够随时把注意力从一件事,转移到另一件事上。这部分一旦出了问题,这个人就会特别喜欢钻牛角尖,陷在一件事上出不来。
症状稍微轻一点的,也是最常见的表现,就是本能的说不。因为你很难把注意力从一件事上挪开。这就意味着,一旦有别的信息进来,你就会本能的排斥。别人跟你说话,你就会习惯性的说不。当然,你未必是内心真的拒绝,但你的第一反应,就是本能的说不。
亚蒙博士还从他的患者中发现,很多人之所以在公司里墨守成规,不敢尝试创新,不是因为缺乏创意,而是他们的前扣带回不够健康,缺乏认知灵活性。这就导致他们总是盯着存量不放,没法把注意力转移到新事物上。
这是大脑这辆汽车的变速杆,叫前扣带回。说到这,咱们陆续说了大脑的动力来源,也就是作为油箱的深层边缘系统;制动系统,也就是作为刹车的前额叶皮层;还有变速杆,也就是前扣带回。当然,具备这些还不够,因为任何马路,都不可能只跑一辆车。你要想跑得快,跑的稳,还必须得协调好,跟其他汽车之间的关系,要保持合理的车距。这就必须要求,这辆车配备全套的后视镜,让你能看到前后左右的其他车辆。
神经科学领域,也把颞叶称为大脑的扶手。就像椅子的扶手一样。它能帮我们察觉到一些,性的社交线索。比如说话,其他脑区会帮你理解这些话的字面信息。但是,颞叶会帮助你理解说话的语气、腔调、音量,这些隐藏在信息中的微妙情绪。说白了,就是让你更有眼力见。
如颞叶出了问题,这个人就可能产生社交障碍,没法读懂别人的面部表情,或者对语音、语调之类的情绪信息不敏感。同样,你也没法准确的表达自己的社交意图。就像开车的时候,没有后视镜,你没法观察前后左右的车子,这就难免发生一些摩擦。
这是大脑这辆车子的后视镜,叫颞叶。它让我们更好的识别社交线索,处理人际关系。
当然,一辆汽车要想跑得稳,不光要处理好跟周边车辆之间的关系,它本身还必须得有良好的驾驶体验,也就是自我协调性。当你踩下油门,加速要快,踩刹车,能马上停下。这就需要,这辆车必须有一套很好的传动装置,包括齿轮、轴承,等等。在我们的大脑里,也有这么一套让身体的各个部分协调运转的传动装置。这就是小脑。
小脑只占脑体积的10%,但它的神经元数量,却占整个大脑的50%。它是协调大脑活动和身体行为的传动装置。比如说话,当你的脑子里有一个想法,你能条理清晰的说出来。再比如运动,打球的时候,你能合理的协调身体动作。这些把大脑想法,付诸身体行动的过程,就是依靠小脑完成的。如小脑的活动水平低,这个人就有可能变得笨手笨脚,身体和大脑的协调性变差,比如走路顺拐,写字歪七扭八,做事缺乏条理,等等。
好,这是小脑,它负责的是身体和大脑的协调性。说到这,这辆汽车的主体零件,已经差不多凑齐了。它只缺最后一样东西,这就是应激机制。比如安全气囊,自动刹车,等等。一旦发生突发情况,它们能保护驾驶员的安全。在我们的大脑里,也有这么一个负责应激反应的区域,它叫基底神经节。
如基底神经节活跃过度,这个人就会变得过度敏感。比如跟人聊天,对方明明只表现出了一点点的不同意见,他就会觉得,对方对自己有敌意,然后就进入警觉状态,甚至会引发焦虑。再比如受到了一丁点表扬,就过度兴奋,沉浸在小小的成就之中无法自拔。这些情绪上的过度反应,很大程度上,都是因为基底神经节过度活跃。这个情况就有点像开车的时候,车子遇到一点小颠簸,安全气囊就突然弹出来。说白了,就是有点大惊小怪。那么,怎么保养这个区域呢?咱们后面再说。
以上就是第一部分内容。咱们借着汽车这个模型,了解了六个最重要的脑区。这是这本书里提到的全部脑区,没有遗漏。如把大脑看成一辆汽车,深层边缘系统就是它的油箱,提供、憧憬、期待等等的情感上的驱动燃料。前额叶皮层是这辆汽车的制动系统,让我们有更强的自控力。前扣带回是变速杆,让我们的思考更灵活,能够随时切换注意力。颞叶是后视镜,帮我们识别社交线索,处理人际关系。小脑是协调和传动装置,帮我们协调思想活动和身体行为。基底神经节类似于气囊之类的应激系统,让我们能合理的发动应激反应。当然,大脑的真实情况,要复杂得多。今天咱们只是为了方便讲述,临时用了这个模型。
说到这,我们就自然而然的引出一个问题。要想让这这辆车子经久耐用,咱们不能光拼完车子就算完了,还得注重日常的保养。接下来,第二部分,咱们就说说,应该怎么保养大脑?
在正式开始之前,咱们先引入一个观点。在心理学界,一直有一种说法,说心理学作为一个学科,它的母亲是哲学,父亲是自然科学。意思是,心理学的很多问题,它的母命题来自于哲学,但是研究方法,要借助自然科学,尤其是脑科学。从这段话里,你应该能看出,心理学、哲学、脑科学,三个学科之间,有着千丝万缕的联系。同样,怎么保养大脑,这也是一个跨学科的问题,它同时涉及到脑科学、心理学和哲学。
亚蒙博士在书里,从不同的角度给了很多方案,为了讲述更清晰,我把这些方案整合成了一份一日保养。也就是,从早到晚,从起床到睡觉,这一天你应该做什么。
首先,一日三餐,必须好好吃饭。这句话你可能早就听腻了。但是,亚蒙博士认为,吃饭太重要了,再强调多少遍,也不为过。因为你吃的东西,决定了你是什么样的人。怎么讲?我们身上所有的细胞,每五个月就会更新一次。从这个角度讲,五个月之后的你,就是一个全新的你。那么,这个全新的你是由什么原料组成的呢?就是在这五个月里,你吃进去的东西。
同时,肠道被称为人体的第二大脑。因为它会分泌一种重要的化学物质,叫神经递质。它的作用是调节精力和情绪。而且肠道分泌的神经递质,比大脑还要多。这就意味着,你摄入的食物越优质,你的肠胃越能分泌优质的神经递质。它们会帮你更好的改善大脑。
那么,具体吃什么呢?主要有这么几类。首先是优质蛋白质,比如鱼肉、鸡肉、瘦猪肉,等等。其次是复合的低糖碳水化合物,比如全麦食品、水果、蔬菜。还有健康脂肪,比如牛油果、坚果。最后是抗氧化食品,比如蓝莓、胡萝卜、葡萄。因为抗氧化食品的颜色往往很鲜艳,像彩虹一样,所以也被称为彩虹食品。
说完吃之后,咱们再说说,这份保养的第二个要点,其实这也是个老生常谈的话题,就是你必须要勤加锻炼。锻炼身体的好处有很多,但是,从脑科学的角度怎么理解,可能很多人不知道。
锻炼不仅能强健身体,它更能强健大脑。首先,锻炼会加快大脑中的血液流动,并且通过血液,向大脑输送氧气、葡萄糖和其他营养物质。其次,锻炼还会让你的身体产生一种叫做脑源性神经营养因子的物质,它能滋养神经发育。而且更重要的是,锻炼还能促进前额叶皮层和颞叶,生成新的细胞。但是,这些新生成的细胞本身有点脆弱,如你不去给它施加刺激,这些细胞只能存活四个星期就会死亡。所以,千万不要浪费这些通过锻炼,好不容易长出来的脑细胞,一定要想办法,给它们一点刺激。怎么刺激?很简单,多学习,多看书。换句话说,学习和健身,是一组彼此促进,实现共赢的合作伙伴。健身让我们生成更多的脑细胞,增加学习的效率。而学习又反过头来,激活了这些通过健身长出来的脑细胞,进一步改善了大脑。
那么,锻炼的方式这么多,哪一种对大脑的促进作用最大呢?亚蒙博士首推的运动是乒乓球。首先,它没有身体冲撞,更不像足球那样,会涉及头球之类的,对大脑造成明显撞击的动作,很安全。其次,乒乓球的攻守节奏很快,而且当你打球时,所有的肢体,连同大脑和眼睛,都一起被调动起来了,获得的锻炼很全面。亚蒙博士曾经做过测试,让自己的患者连续打十分钟乒乓球,再做大脑成像扫描,结果发现,打完球之后,大脑的前额叶皮层和小脑的活跃程度都明显增加了。当然,除了乒乓球,慢跑、健步走、跳绳之类的有氧运动,也都是不错的选择。
好,这是大脑保养的第二个要点,你要保持适度的运动。第三个要点是,你每天至少要拿出一点时间,多想一些,让你觉得快乐的事情。
乍一听,你可能会奇怪,大脑毕竟是个生理组织,心理上的联想,能对它起多大作用呢?要想了解这个方法为什么有用,我们得先知道,当你思考时,大脑会发生什么。简单说,这个过程就跟练习踢足球差不多。
你看,当你练习踢球的时候,如经常锻炼一个动作,这个动作就会变得越来越熟练,久而久之,它就成了一种条件反射。你想都不用想,下意识的就会做出这个动作。而且跟这个动作有关的肌肉群,会变得越来越强韧。
同样,大脑在思考的时候,也跟踢球一样。某一类思考,对应着某个特定的神经回路。快乐的回忆,对应的是跟快乐有关的脑区。悲伤的回忆,对应的是跟悲伤有关的脑区。这就意味着,你越是回想快乐的经历,跟快乐有关的脑区就会变得越强壮,而且更容易被你调动。换句话说,对大脑而言,快乐其实是一种能力,你越锻炼,它就越强大。这就是为什么乐观的人会越来越乐观。反过来说,悲观的人,也往往只会越来越悲观。
以上就是第二部分内容,怎么保养大脑?其实,亚蒙博士的方案总结起来,无非就是三句话:多吃好的,多运动,多思考快乐的回忆。这些方法本身,估计你早就听腻了。但是,亚蒙博士有趣的地方就在于,他不仅说方法,更告诉你方法背后的原理。他认为,很多人之所以不重视保养大脑,不是他们不知道方法,而是缺乏实践的信念。怎么强化这个信念?就是要让人清楚的意识到,大脑是怎么工作的。当你对它深入了解之后,你的保养意识,自然而然就提高了。
总结
到这里,这本《超强大脑》的精华内容,已经为你解读完了。回顾一下,咱们今天一共说了两部分内容。第一部分,说的是大脑的工作原理,大脑就像一辆汽车,每个脑区,就像汽车里的不同部件,发挥着各自的作用。第二部分,咱们说的是保养大脑的方法,具体内容刚刚说完,就不再重复了。
作为脑科学界的学术明星,亚蒙博士的代表作,叫作亚蒙的脑健康五部曲,一共五本书。分别是《幸福脑》《女性脑》《健康脑》《大脑勇士》,和今天的这本《超强大脑》。在原书中,还有很多精彩内容。
华为神农大脑怎么样值得买吗
华为神农大脑值得买。华为推出的“神农大脑”是一个基于人工智能技术的大模型,指在通过深度挖掘中医药产业的价值,实现中医药产业链的智能化,该模型能够智能诊断疾病和开具中药处方,将现代科技与中医精髓相结合,为中医的振兴注入新活力,所以购买华为神农大脑是非常不错的选择。华为还全面介入药材种植、中药销售等环节,实现种植、诊断、销售产业链的智能化,全面开启中医药产业新时代,这一举措展示了华为在科技领域的实力,也体现了其对中医药产业的深度挖掘和重视。
人类大脑的记忆空间和运算能力有多强?
尽管现在的超级计算机已经变得相当强大,但仍然无法与人脑匹敌。当然,经过专门编程以执行诸如下棋之类的特定任务的人工智能程序可以胜过人脑,但是当我们按人脑整体的能力来衡量计算机时,计算机的能力几乎不值一提。
计算机的“强”只在于将“有限”的计算能力用于执行相对简单重复和单一的任务,而人脑的强在于将复杂而强悍的计算力用以执行多方面复杂的任务,并将所有任务的结果持续综合。
在过去的几年中,科学家们一直在以各种方式试图让超级计算机来模仿人脑的复杂性和原始处理能力。根据生物学家的说法,人脑大约有900亿个神经细胞,而且每个神经细胞之间还通过数万亿个被称为“突触”的连接连接在一起。总而言之,这种在大脑内部的精细连接系统提供了 数量庞大的“信号通路”,这种通路的数量甚至可能超过全宇宙所有原子的总数。
为了以数字化的方式对人脑的运作方式进行模拟,前些年,科学家曾使用当时世界上最快的超级计算机之一上运行的超过82,000个处理器模拟了人类正常大脑1秒钟的活动。
而近期的研究发现,人脑所能容纳的信息量是以前认为的10倍,这使得科学家们现在认为人脑的存储容量约为 PB(1PB=1,024TB,1TB=1,024Gb)级别。
我们来看看人脑的相关“硬件配置”吧:
现在知道你的脑花有多“廉价”了吧?
CPU比人类大脑的复杂程度要差远了,曾经有科学小组利用计算机模拟构建人脑,发现构成人类大脑神经元运转区域的数学模型最高可以达到十一个维度,这个维度是数学上的维度,不是空间上的维度,就这种数学模型来说,人脑的复杂程度比计算机要高多了,通俗点来讲就是人脑可以算作是一种另类的计算机,但是人脑这台利用蛋白质构成的计算机运算出来的是人类的思维 情感 ,这是利用电脑CPU运算远远达不到的方式。
答:人类的大脑记忆和储存空间是根据人的智商来决定的,不是都一样,智商越高储存空间就越大,智商越低储存空间就越小。比如,在同一个班的学生,在写作文中,成绩好的同学写的作文条理清楚,用词语言丰富,具有真情实感,读起来引人入胜,有身临其境的感觉。学习差的同写的文章是东并西凑的,条理不清楚,乱七八糟,读起来贫乏无味。因为智商高的人,把平时所学的知识和词汇都储存在大脑里,无论写到哪里,需要什么词汇,就象打开电脑一样,需要什么,收索就就来了。智商差的,学了的东西容易遗忘,没有储存在大脑里,大脑容量小,装不住,需要用时收索不出来,写起来干巴巴的,也找不到写的,所以内容空洞,读起来没有味道。但是很多人都不知道智商有问题的是什么原因造成的?其实是受孕时细胞老化了形成的。受孕时细胞越鲜活智商越高,储存空间越大,反之细胞越老化智商越低,储存空间就越小。
这要看大脑的开发程度!如为什么爱因斯坦大脑人类破解不了?!因为科学还无法真理性认智自我与世界!一个生态问题都破解不了!人脑都解不了码!因为科学太注重于表象而乎视了本质!太爱单层面看问题!不知多维立体全息化全视角认智生命与生态!让系统体系形同虚设!并失去平衡!气候不异常,人体不亚 健康 那才叫不正常!并且科学性的自大容不下一切不同道理性见解!而又无法破解道的真谛!其实世界超自然性理解能力的人有!都被科学为异类了!而同类化又无法以一盖全的解晰世界!对真正有超能力的人视而不见!太注重记忆性了!这记忆性是人类最低级行为!智能足以完成!所以科学所认知的高端性人才,就是在与智能比高下!根本不值一提!人类文明可持续性发展缺的真理化高端与科学尖端根本就是风马牛不相干的两个端点!创造力不只是创新力!是认智 历史 理智现实,又明智未来的宏观天才!一一一引航者!愚人寓言释道于世!决不用神话与幻想解析未来于科幻!但将用真实的现实拓展未来!
一个人的记忆能力与一个人的运算能力究竟有多强。
记忆对一个人而言其实就是生命,没有了记忆生命是否存在也没有必要了。
人一旦没有了记忆,做了一切事还是没有做,自己根本就不知道,他活着还是不活着其实都是没有任何意义了。
所谓这个记忆就如同生命,这个记忆能力是否强大与它的寿命密切相关。
人类的记忆情况直接影响到了它的寿命,所以记忆的强忍是非常重要的。
生命是以记忆为前提的,这个人的记忆强弱代表他生命终止。可见人对于自己的记忆是非常重视,而这个人的记忆究竟有多强?
一个人想所有的事情都在他的记忆中贮藏,那么他的记忆一定非常有限,任何垃圾的记忆都不能把它忘记,可见他的大脑一定非常累,直接影响了他的生命。凡事都要认真去记忆,不用持久他就会被那些垃圾记忆而失去宝贵的生命。
为了能够让人的记忆超强,能够记得更多的事情,且又不会让人很累甚至威胁到生命。人的大脑记忆分裂了各种必要的功能,把它的不同事物信息,根据不同状况的要求,贮藏在相应的记忆神经系统中。把长期不用的记忆内容,分一定时间段进行必要的修剪后压缩甚至一些不重要的记忆就直接刷除。这样做有效地给大脑增强记忆。
实际上一个人再强的记忆功能都是非常的有限,单凭大脑一点点记忆那真是杯水车薪。所以,一直以改善大脑记忆功能来解决各种记忆上的困境。
一个人的大脑空间再大再强,也无法记住各种事物的运动规律,也无法把这个世界上所有的一切全记住。大脑神经系统非常清楚这样的问题,它有组织地分解了贮藏在记忆功能内的信息,进行了有同等规律或同类的事物的记忆合并压缩。并且把对一些常用信息就安排在常用记忆功能中方便运用,此外在一定时候记忆系统会突然发给你一个信息让你温习过去的记忆,从而来缓解记忆功能系统存在的各种压力,甚至让你频繁得到那些不重要的记忆信息,让你特别厌烦而完全要把它忘怀。
至于人类的运算能力?在这些年里人类想出了很多的计算方法,但在实际当中不一定都适合使用。表面上看与计算机一类相比人类的大脑运算显然是无法相比的。但人类认知还会非常糊涂,认为物种是一种进化,那么人类是这个世界上高级物种靠的是大脑运算进化,还是人类的手脚比其他物种更加敏捷?回答神奇的恐怕一点都不是。从人类大脑自我运算能力与计算机相比可以看出,靠物种的进化是十分渺茫。
人类运算能力的强弱是人类对这个世界上的客观事物的认知有明显的帮助。可惜人类运算能力在千万年文明发展中除了斤斤计较,就是互相残杀中运用的精妙。至于非常复杂的问题在大脑运算中是完全忽略的。
人的大脑有大约140亿个神经细胞,据说记忆量超过美国国会图书馆信息总和,这也只能是很不准确的估计数。但是人的记忆空间还很大,人一生只使用了一小部分。至于计算能力,人的大脑远远比不上人自己制造的计算机,大型计算机的应用大大超过了人脑本身。人类对自己大脑的认识还很有限,尤其是对人脑如何记忆储存各种信息,如何认知世界,如何进行逻辑思维等等高级活动,还不知道它的机理过程和形态。例如你记住了不同亲友的长相,在大脑细胞里是如何形成、如何排列的呢?你在推断一个或计算一道数学题时,脑细胞是如何运动的呢?我认为这是人类头号难题,一旦破解了大脑这个秘密,设计制造的智慧机器人如果不加控制,就有可能让它们的智商与人类一样,并进行大量地自我复制,然后向人类挑战,甚至夺取人类主宰世界的权力地位。
CPU比人类大脑的复杂程度要差远了,曾经有科学小组利用计算机模拟构建人脑,发现构成人类大脑神经元运转区域的数学模型最高可以达到十一个维度,这个维度是数学上的维度,不是空间上的维度,就这种数学模型来说,人脑的复杂程度比计算机要高多了,通俗点来讲就是人脑可以算作是一种另类的计算机,但是人脑这台利用蛋白质构成的计算机运算出来的是人类的思维 情感 ,这是利用电脑CPU运算远远达不到的方式。
有人可以完整地讲述《三国演义》,有人可背下《新华字典》。要说运算能力,有过专门训练的人两个上十位的数相乘他很快可以算出来结果(心算)。当然一个人不要片面地去训练这些技能。
我相信比计算机大,一个人就是一个小宇宙,包含了整个的宇宙信息,只是你自已不知道罢了。随着信息化的发展,人的大脑会越来越聪明,计算机是人一类开发制造的,必须听人的指令。有些人担心机械人会代替人类,不必担忧,人是天成地造的,机器人是人知造的,不管它有多发达,人类都能管着它,让其为人一类服务
。
在主耶稣基督里面,人类大脑的记忆空间和运算能力是无法估量的,因为主耶稣基督的恩典是无法估量的,人类的智慧、能力都是上帝所赐。离开上帝,人的智慧和大脑就不好说了。上帝能让一个不识字的80多岁的老人读懂《圣经》,但是当人将《圣经》里的字,单独拿出来让她认的时候,她却不认得。你说奇怪不?
电脑是如何工作?
脑是如何工作的 标签: 电脑入门 电脑最简单的模型 (一) 这一课我们先介绍一些计算机的基础知识。在下面的学习过程中你就会很吃力的。如果你能耐心地听我把这段讲完,即使你什么都没记住,只在头脑中留下一个模糊的印象,对你日后的学习也是大有裨益的。
我们先从最早的计算机讲起,人们在最初设计计算机时用这样一个模型: 人们通过输入设备把需要处理的信息输入计算机,计算机通过中央处理器把信息加工后,再通过输出设备把处理后的结果告诉给人们。
早期计算机的输入设备十分落后,根本没有现在的键盘和鼠标,那时候计算机还是一个大家伙,最早的计算机有两层楼那么高。人们只能通过扳动计算机庞大的面板上无数的开关来向计算机输入信息,而计算机把这些信息处理之后,输出设备也相当简陋,就是计算机面板上无数的信号灯。所以那时的计算机根本无法处理像现在这样各种各样的信息,它实际上只能进行数字运算。
但在当时,就算是这种计算机也是极为先进的了,因为它把人们从繁重的手工计算中解脱出来,而且极大地提高了计算速度。 (二)随着人们对计算机的使用,人们发现上述模型的计算机能力有限,在处理大量数据时就越发显得力不从心。
为此人们对计算机模型进行了改进,提出了这种模型:在中央处理器旁边加了一个内部存储器。这种模型有什么好处呢?
打个比方说,如果老师让你心算一道简单题,你肯定毫不费劲就算出来了,可是如果老师让你算20个三位数相乘,你心算起来肯定很费力,但如果给你一张草稿纸的话,你也能很快算出来。
这和计算机又有什么关系呢?
计算机也是一样,一个没有内部存储器的计算机如果让它进行一个很复杂的计算,它可能根本就没有办法算出来,因为它的存储能力有限,无法记住很多中间的结果。
但如果给它一些内部存储器当“草稿纸”的话,计算机就可以把一些中间结果临时存储到内部存储器上,然后在需要的时候再把它取出来,进行下一步的运算,如此往复,计算机就可以完成很多很复杂的计算。 (三)随着时代的发展,人们越来越感到计算机输入和输出方式的落后,改进这两方面势在必行。
在输入方面,为了不再每次扳动成百上千的开关,人们发明了纸带机。
纸带机的工作原理是这样的:纸带的每一行都标明了26个字母、10个数字和一些运算符号,如果这行的字母A上面打了一个孔,说明这里要输入的是字母A,同理,下一行可能是字母H,再下一行可能是数字1。
这样一个长长的纸带就可以代替很多信息,人们把这个纸带放进纸带机,纸带机还要把纸带上的信息翻译给计算机,因为计算机是看不懂这个纸带的。
虽然还是比较麻烦,但这个进步确实在很大程度上促进了计算机的发展。
在发明纸带的同时,人们也对输出系统进行了改进,用打印机代替了计算机面板上无数的信号灯。打印机的作用正好和纸带机相反,它负责把计算机输出的信息翻译成人能看懂的语言,打印在纸上。这样人们就能很方便地看到输出的信息,再也不用看那成百上千的信号灯了。 与计算机的交流 (一)那当然,不过人们没有满足,他们继续对输入和输出系统进行改进。
后来人们发明了键盘和显示器。这两项发明使得当时的计算机和我们现在使用的计算机有些类似了,而且在此之前经过长时间的改进,计算机的体积也大大地缩小了。键盘和显示器的好处在于人们可以直接向计算机输入信息,而计算机也可以及时把处理结果显示在屏幕上。 这样就方便多了。可是随着人们的使用,逐渐又发现了不如意之处。
因为人们要向计算机输入的信息越来越多,往往要输入很长时间后,才让计算机开始处理,在输入过程中,如果突然停电,那前面输入的内容就白费了,等来电后,还要全部重新输入。
就算不停电,如果人们上次输入了一部分信息,计算机处理了,也输出了结果;人们下一次再需要计算机处理这部分信息的时候,还要重新输入。对这种重复劳动的厌倦导致了计算机新的模型的产生。(二)这回的模型是这样的:
这个外部存储器是什么意思,它又有什么作用呢?
外部存储器的“外部”是相对于内部存储器来说的,在中央处理器处理信息时,它并不直接和外部存储器打交道,处理过程中的信息都临时存放在内部存储器中,在信息处理结束后,处理的结果也存放在内部存储器中。可是如果这时突然停电,你猜会怎样?
内部存储器(或简称内存)中的信息是靠电力来维持的,一旦电力消失,内存中的数据就会全部消失。也正因为如此,人们才在计算机模型中加入了外部存储器,把内存中的处理结果再存储到外部存储器中,这样停电后数据也不会丢失了。
外部存储器和内存有什么不同的特点呢? 它们的存储机制是不一样的,外部存储器是把数据存储到磁性介质上,所以不依赖于是否有电。 磁盘的概念 计算机的外部存储器中也用了类似磁带的装置,比较常用的一种叫磁盘。
将圆形的磁性盘片装在一个方的密封盒子里,这样做的目的是为了防止磁盘表面划伤,导致数据丢失。
有了磁盘之后,人们使用计算机就方便多了,不但可以把数据处理结果存放在磁盘中,还可以把很多输入到计算机中的数据存储到磁盘中,这样这些数据可以反复使用,避免了重复劳动,可是不久之后,人们又发现了另一个问题: 人们要存储到磁盘上的内容越来越多,众多的信息存储在一起,很不方便。这样就导致了文件的产生。 文件的概念 (一)我们日常生活中的文件是由一些相关信息组成,计算机的文件也是一样。人们把信息分类整理成文件存储到磁盘上,这样,磁盘上就有了文件1、文件2……。
可是在使用过程中,人们又渐渐发现,由人工来管理越来越多的文件是一件很痛苦的事情。为了解决这个问题,人们就开发了一种软件叫操作系统。
其实操作系统就是替我们管理计算机的一种软件,在操作系统出现之前,只有专业人士才懂得怎样使用计算机,而在操作系统出现之后,不管你是否是计算机专业毕业,只要经过简单的培训,你都能很容易地掌握计算机。
有了操作系统之后,我们就不直接和计算机的硬件打交道,不直接对这些硬件发号施令。
我们把要做的事情告诉操作系统,操作系统再把要做的事情安排给计算机去做,等计算机做完之后,操作系统再把结果告诉给我们,这样是不是省事多了?
而且在操作系统出现之前,人们通过键盘给计算机下达的命令都是特别专业的术语,而有了操作系统之后,人们和计算机之间的对话就可以使用一些很容易懂的语言,而不用去死记硬背那些专业术语了。 (二)操作系统不但能在计算机和人之间传递信息,而且它还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件,使人们能很方便地找到和使用这些文件;它替人们管理磁盘,随时报告磁盘的使用情况;
它替计算机管理内存,使计算机能更高效而安全地工作;它还负责管理各种外部设备,如打印机等,有了它的管理,这些外设就能有效地为用户服务了。
正因为操作系统这么重要,所以人们也在不断地改进它,使它的使用更加方便,功能更加强大。
对于咱们现在使用的微机来说,操作系统主要经历了DOS、Windows、Windows 95、Windows 98和Windows 2000这几个发展阶段。
在DOS阶段,人们和计算机打交道,还是主要靠输入命令,“你输入什么命令,计算机就做什么,如果你不输入,计算机就什么也不做”。在这一阶段,人们还是需要记住很多命令和它们的用法,如果忘记了或不知道,那就没有办法了。所以说,这时的计算机还是不太好用,操作系统也处于发展的初级阶段。
Windows的出现在很大程度上弥补了这个不足,人们在使用Windows时,不必记住什么命令,只需要用鼠标指指点点就能完成很多工作。而当操作系统发展到Windows 95之后,使用计算机就变得更加简单。 (三)现在我们来简单总结一下上面讲的内容。
经过人们几十年的努力,计算机的组成结构已经基本定型,现在我们日常使用的微机在硬件方面可以用这张图来表示。
这里CPU就是我们以前谈到的中央处理器的英文缩写,它和其他电路构成了电脑的核心。
我们通过键盘和其他输入设备输入的信息经过它的处理之后显示在显示器上。
在信息处理过程中,CPU要和内存频繁地交换信息,在工作结束之后,还要把内存中的数据保存在磁盘上。
这张图说的是硬件的工作原理,那么在软件上,我们又是如何使用计算机的呢?
在前面我们讲过,我们可以通过操作系统给计算机布置工作,操作系统也可以把计算机的工作结果告诉我们。
可是操作系统的功能也不是无限的,实际上计算机的很多功能是靠多种应用软件来实现的。操作系统一般只负责管理好计算机,使它能正常工作。而众多的应用软件才充分发挥了计算机的作用。
但这些应用软件都是建立在操作系统上的,一般情况下,某一种软件都是为特定的操作系统而设计的,因为这些软件不能直接和计算机交换信息,需要通过操作系统来传递信息。(四)那么操作系统是怎样管理文件的呢?
其实也很简单,文件都有自己的名字,叫文件名,是用来区分不同的文件的。
日常生活中的文件也是有名字的,这个好理解。
计算机中的文件有很多,成千上万,光用名字来区分也不利于查找。
所以计算机中又有了文件夹的概念,把不同类型的文件存储在不同的文件夹中,查找起来就快多了,也不会太乱。
这和日常生活中也挺象的,如果成百上千的文件都堆在一个屋子里,是不好找。如果能把相关的文件放在相应的文就快多了。当文件更多时,就需要用文件柜来把相关的文件夹都放在一起,以利于查找。
在计算机中也是一样,文件多了,可以分别存储在不同的文件夹中;
而当文件夹多了之后,再把一些相关的文件夹存储在更大的文件夹中,这样管理文件是比较科学的。
这些文件和文件夹都存储在磁盘上,这一点一定要记清楚,文件是存储在磁盘上的,不要到别的地方去找。
多模型思维——大脑中的工具箱
查理芒格: “思维模型是你大脑中做决策的工具箱。你的工具箱越多,你就越能做出最正确的决策”。模型就是经验的抽象集合。我们平时听到的谚语、公式、定理,本质上都是一种模型。
但,世界是复杂的,显然,用一个模型来理解世界根本不够。所以,要想理解真实世界,我们需要的不只是一个模型,而是多模型。这就是斯科特·佩奇的《模型思维》一书的核心内容,这是一本帮你建立多模型思维的书。
作者认为,多模型思维,首先是一种意识,其次是一种能力。所以,要想建立多模型思维,必须要解决两个问题。一是意识层面的问题;二是技巧层面的问题。
要解决意识层面的问题,首先我们要了解多模型思维能力,到底是种什么能力?通俗点说,就是一种抛弃习惯经验,切换思考逻辑的能力。
还记得读书的时候,写过一篇素材性议论文。故事写的是:一头驴驮一袋盐过河,不小心摔了一跤,货物进水后,一下轻了许多;第二次,驴又驮货物过河,这次驮的是一袋棉花,有了上次的经验,驴这回故意摔了一跤,可是这次却起不来淹死了。
驴淹死的原因就是它没有抛弃习惯性经验,只知道用一个模型思考问题,结果只能是挂了。
在这本书中,作者把人的思考能力分为四级,最低的层级,叫作数据,就是我们能直接观察到的事实;
第二级,叫作信息。也就是对数据的归类统计,得出一个准确的数字;
第,叫知识。也就是我们面对信息时的处理方式;
第四级,叫作智慧。指的是,我们面对不同的情况,在多个模型之间,做出选择切换的能力。
这样看来,真正的智慧就是能同时掌握很多种模型,并且能够根据环境,切换模型。这里的关键点有两个,多模型和切换。
关于技巧层面的问题,就是我们需要掌握的模型。书中介绍了二十多组思维模型,其中我们最常用的应该就三四种模型,它们是:分布模型,与价值和权力有关的模型和网络模型。
分布模型分为正态分布和幂律分布。正态分布在所有的样本中,少数人,占据了大多数;而幂律分布就是在所有的样本中,那个最接近常态的平均值占比最大。
与价值和权力有关的模型,它能够帮我们判断,一个人在团队中的价值。
网络模型,也就是,用网络化的方式,来看待人群。
模型是我们看待和认识这个世界的底层逻辑,多模型思维可以让我们更智慧地去理解世界,而避免陷入单模型的思维误区。每一种模型都有它的适用范围,我们只有不断地积累模型,获得更多地解决实际问题的经验,才能不被单一模型套住。
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